Dynamisk hjernekortlægning af de funktionelle virkninger af Levodopa på multiple cortex-basale ganglia-kredsløb ved Parkinsons sygdom (Dyn-fMRI-PD)

BAGGRUND Parkinsons sygdom (PD) er en neurodegenerativ sygdom, der påvirker cortico-basal-ganglia-netværket, herunder dopaminerg degeneration. PD behandles med dopaminerg substitutionsterapi såsom levodopa, som er en naturlig forløber for dopamin. Desværre udvikler de fleste patienter ufrivillige bevægelser efter mange års behandling, som kaldes levodopa-induceret dyskinesi (LID). Lidt vides om, hvordan hjernenetværk forstyrres i LID. For at undersøge dette vil efterforskerne udføre en multimodal karakterisering af PD-patienter med LID. Patienter med og uden LID vil blive undersøgt ved hjælp af dynamisk opgavebaseret fMRI for at spore de levodopa-inducerede ændringer i funktionel hjerneaktivitet og forbindelse i overgangen fra medicintilstanden fra-til-på. Til den opgavebaserede fMRI vil efterforskerne anvende en ny eksperimentel opgave, der samtidig involverer motoriske, følelsesmæssige og belønningsnetværk. Endvidere vil efterforskerne også kortlægge og kvantificere det dopaminerge præsynaptiske underskud ved hjælp af dopamintransporter (DAT) PET ([18F]PE2I-PET) for at korrelere resultaterne med MR.

Denne undersøgelse er en del af en større undersøgelse af hjernefænotyping PD (ADAPT-PD) med MR.

FORMÅL Dette delstudie sigter mod at opnå en multimodal karakterisering af LID i PD ved brug af både fMRI og DAT PET. Endvidere vil både motoriske, belønnings- og følelsesmæssige kortiko-basal-ganglia netværk blive undersøgt. Resultatet af denne undersøgelse vil lægge grundlaget for et fremtidigt ikke-invasivt hjernestimuleringsstudie ved hjælp af transkraniel magnetisk stimulation (TMS) i PD.

HYPOTESER

1. Patienter med LID vil vise øget lydhørhed over for en akut levodopa-udfordring, som vil føre til en stærkere tidsafhængig stigning i striato-kortikale motoriske netværksaktivitet (preSMA og putamen) under NoGo-forsøg efter levodopa-indtagelse sammenlignet med patienter uden LID (Herz et al. , 2014).
2. Hos patienter med LID vil indtagelse af levodopa resultere i stærkere aktivitetsstigninger i SMA og M1 og mindre rekruttering af rIFG under bevægelse (go-responser) sammenlignet med patienter uden LID (Cerasa et al., 2012).
3. Patienter med LID vil vise unormal levodopa-induceret, opgaverelateret forbindelse mellem putamen og og M1 sammenlignet med patienter uden LID (Herz et al., 2015).
4. Patienter med LID vil vise nedsat dopamintransportøraktivitet i putamen sammenlignet med patienter uden LID (Hong et al. 2014).

Analysen vedrørende belønning og følelsesmæssig bearbejdning hos patienter med LID og sammenligningerne mellem fMRI og PET vil være undersøgende, da der ikke er udført tidligere undersøgelser.

FORSKNINGSPLAN For delstudiet sigter efterforskerne på at rekruttere 25 PD-patienter med LID, 25 PD-patienter uden LID og 25 aldersmatchede raske kontroller.